Carrier-grade NAT

Carrier-grade NAT (CGN veya CGNAT), aynı zamanda büyük ölçekli NAT (LSN) olarak da bilinir, IPv4 ağ tasarımında internet servis sağlayıcıları (ISS'ler) tarafından kullanılan bir tür ağ adresi çevirisi (NAT) yöntemidir. CGNAT ile, özellikle ev ağı (residential network) gibi son kullanıcılar, özel ağ adresleriyle yapılandırılır ve bu adresler, ağ sağlayıcısının ağında yer alan orta kutu (middlebox) ağ adresi çevirici cihazlar tarafından genel IPv4 adreslerine dönüştürülür. Bu sayede, sınırlı sayıda genel IP adresi, çok sayıda son kullanıcı arasında paylaşılabilir. Bu durum, temelde geleneksel müşteri tesisi NAT işlevinin ISS seviyesinde tekrar edilmesidir.

CGNAT genellikle IPv4 adres tükenmesini azaltmak için kullanılmaktadır.

CGN'nin bir kullanım senaryosu, NAT444 olarak adlandırılmıştır. Bazı müşteri bağlantıları, genel internetteki hizmetlere erişirken üç farklı IPv4 adresleme alanından geçer. Bunlar; müşterinin kendi özel ağı, taşıyıcının özel ağı ve genel internettir.

Başka bir CGN senaryosu, taşıyıcı ağının IPv6 kullandığı ve bu nedenle sadece iki IPv4 adresleme alanına ihtiyaç duyulduğu Dual-Stack Lite'dır.

CGNAT teknikleri, mobil ağların Genel Paket Radyo Servisi (GPRS) dağıtımlarında IPv4 adreslerinin büyük sayılarda ihtiyaç duyulması nedeniyle ilk kez 2000 yılında kullanılmıştır. Tahmin edilen CGNAT dağıtımları, 2014'te 1.200'den 2016'da 3.400'e çıkmış ve incelenen dağıtımların %28,85'inin mobil operatör ağlarında olduğu görünmüştür.

Paylaşılan adres alanı
Eğer bir İSS, CGN dağıtımı yapar ve müşteri geçitlerini numaralandırmak için adres alanını kullanırsa, müşteri ağı zaten bir adres alanı kullandığında adres çakışması riski ve dolayısıyla yönlendirme hataları ortaya çıkar.

Bu durum, bazı İSS'leri, CGN'ler için yeni özel adres alanı tahsis etmek amacıyla Amerikan İnternet Numaraları Tescili (ARIN) içinde bir politika geliştirmeye yöneltti. Ancak ARIN, bu politikayı uygulamadan önce IETF'ye başvurdu ve meselenin tipik bir tahsis problemi değil, teknik amaçlarla adres rezervasyonu olduğunu belirtti ( 'a göre).

IETF, ISP CGN dağıtımlarında kullanılmak üzere, hem gelen hem de giden arayüzlerde aynı ağ ön eklerinin bulunmasını yönetebilecek paylaşılan bir adres alanını detaylandıran 'i yayınladı. ARIN, bu tahsis için adres alanını Internet Assigned Numbers Authority'e (IANA) geri verdi. Tahsis edilen adres bloğu 100.64.0.0/10 olup, yani 100.64.0.0 ile 100.127.255.255 arasındaki IP adreslerini kapsar.

Bir IPv4 adresinin genel olup olmadığını değerlendiren cihazların, yeni adres alanını tanıyacak şekilde güncellenmesi gerekmektedir. NAT cihazları için daha fazla özel IPv4 adres alanı tahsis etmek, IPv6'ya geçişi erteleyebilir.

Avantajları
Sınırlı kapasiteye sahip IPv4 adres alanının kullanımını en üst düzeye çıkarmak.

Dezavantajları
CGNAT'ın eleştirmenleri şu hususları tartışmaktadır:

Herhangi bir NAT türü gibi, uçtan uca ilkesini ihlal eder.
Durum bilgisi tutan bir yapı olması nedeniyle, önemli güvenlik ve güvenilirlik sorunlarına yol açar.
Web hosting gibi genel bir IP adresine ihtiyaç duyulduğunda IPv4 adres tükenmesi sorununu çözmez.
Ölçeklenebilirliği sınırlayan bir performans darboğazına sebep olabilir.
CGNAT genellikle İSS müşterilerinin port yönlendirmeyi kullanmasını engeller, çünkü ağ adresi çevirisi (NAT) genellikle ağdaki NAT cihazlarının portlarının harici arayüzdeki diğer portlara eşlenmesiyle uygulanır. Bu, yönlendiricinin yanıtları doğru cihaza eşleyebilmesi için yapılır; CGNAT ağlarında, tüketici tarafındaki yönlendirici port yönlendirmesi için yapılandırılmış olsa bile, CGN'yi çalıştıran İSS'nin "ana yönlendiricisi" bu port yönlendirmeyi engelleyecektir çünkü gerçek port tüketici tarafından yapılandırılan port olmayacaktır. Eski dezavantajı ortadan kaldırmak için ’de Port Kontrol Protokolü (PCP) standartlaştırılmıştır.
IP adreslerine dayalı trafiğin yasaklandığı durumlarda, sistem spam gönderen kullanıcının IP adresini engelleyerek, bu kullanıcının trafiğini durdurabilir. Ancak, eğer spam göndericisi CGNAT arkasındaysa, aynı IP adresini paylaşan diğer kullanıcılar da istemeden engellenmiş olacaktır. Bu durum, meşru kullanıcılarla aynı IP adresini paylaşan tek bir kötü niyetli kullanıcının yıkıcı eylemlerini engellemeye çalışan forum ve wiki yöneticileri için sorunlara yol açabilir.

Ayrıca bakınız
NAT64
DNS64
464XLAT

Kaynakça

Dış bağlantılar
: Common Requirements for Carrier-Grade NATs (CGNs)
(May 2016)
CGN:: Observations & Recommendations (April 2012)
Understanding Carrier Grade NAT (September 2009)